何使用谷歌的量子处理器之一实现非阿贝尔编织呢我们从熟悉的表面代码开始我们最近用它来实现量子纠错的里程碑其中量子位排列在棋盘图案的顶点上。棋盘的每个颜色方块代表可以由方块四个角上的量子位进行的两种可能的联合测量之一。这些所谓的稳定器测量可以返回或的值。后者被称为斑块违规可以通过应用单量子位来创建和对角移动——就像国际象棋中的象一样。和门。最近我们证明这些主教状斑块违规是阿贝尔任意子。与非阿贝尔任意子相比阿贝尔任意子的状态只有在交换时才会发生微妙的变化——如此微妙以至于无法直接检测到。
虽然阿贝尔任意子很有趣但它们在拓扑量子计算方面的前景并不像非阿贝尔任意子那样。为了产生非阿贝尔任意子我们需要控制简并性即导致所有稳定器测量值的波函数数量。由于稳定 美国手机数据列表 器测量返回两个可能的值因此每个稳定器将系统的简并性减半并且在足够多的稳定器的情况下只有一个波函数满足标准。因此增加简并性的一个简单方法是将两个稳定剂合并在一起。在此过程中我们删除了稳定器网格中的一条边从而产生只有三个边相交的两个点。这些点被称为度顶点预计是非阿贝尔任意子。为了编织我们必须移动它们这意味着我们必须将稳定器拉伸并挤压成新的形状。我们通过在任意子及其邻居之间实现两个量子位门来实现这一点如下所示的中图和右图。
稳定器代码中的非阿贝尔任意子。通过编织两个任意子的世界线而形成的结的示例。单量子位门可用于创建和移动值为的稳定器红色方块。就像国际象棋中的象一样它们只能沿对角线移动因此被限制在常规表面代码中的一个子格内。当引入黄色三角形时这一限制就被打破了。形成和移动的过程预测为非阿贝尔任意子。我们从表面代码开始其中每个方块对应于其角上的四个量子位的联合测量左图。我们删除了分隔两个相邻方块的边缘这样现在就有了所有六个量子位的单个联合测量中间面板。这会创建两个它们是非阿贝尔任意子。我们通过在相邻站点之间应用两个量子位门来移动右图。现在我们有了创建和移动非阿贝尔任意子的方法我们需要验证它们的任意子行为。